中國音頻核心技術產業化路在何方?
2017-04-27 08:19:51 賽迪【內容提要】 全球市場上可提供音頻編碼技術完整方案的公司并不多,核心技術基本掌握在美、日、歐等國家和地區的跨國巨頭手中,包括美國的杜比、DTS、ACC和日本的索尼等。中國數字音頻核心技術與標準的缺失,意味著國內企業只能充當“制造商”的角色,數字音頻產業的大部分利潤將被國外專利組織攫取,更重要的是,我國企業因此而丟掉音頻產業未來發展的主動權,因此,中國音頻核心技術的產業化顯得尤為重要。
【關鍵字】音頻產業;編解碼技術;MP3;ACC;AC3;DTS;DRA
在音頻產業中,主要圍繞音頻內容,將音頻內容的處理進程分為收音、編輯、制作、版權運營、傳輸到接收播放環節。在上述環節中,音頻傳輸過程中的音頻壓縮編解碼技術決定了音頻傳輸過程中的音質保證,屬于音頻技術中的核心技術,
其他外圍支持技術都以核心技術為基礎,提供具體的應用解決方案。編碼格式作為一種標準,貫穿全產業鏈,上游內容制作終端與下游音頻播放終端可以采用不同的技術解決方案,但都必須兼容內容采用的編碼,才能夠保證從內容的音頻內容的順利傳播。
一、國內外音頻編解碼技術對比分析
(一)國內外主流音頻編解碼技術簡介
目前,主流的音頻編碼格式主要有MP3編碼技術、ACC編碼技術、AC3編碼技術、DTS編碼技術和具有中國自主知識產權的DRA編碼技術。
MP3是一種音頻壓縮技術,是MPEG Audio Layer 3的簡稱,被設計用來壓縮音頻文件大小,大幅度降低音頻數據量。音樂分享在互聯網上的蓬勃發展,推動了MP3技術的快速普及。因為MP3編碼文件具有體積小、使用方便的特點,互聯網用戶將大量音樂轉換成為MP3文件在互聯網上分享。與此同時,大量支持MP3的播放器涌現互聯網,各種MP3播放器硬件產品層出不窮,呈現出內容、軟件、硬件共同繁榮的場景。
AAC(Advanced Audio Coding)于1997年由Fraunhofer ISS、杜比實驗室、AT&T、Sony和蘋果公司等共同開發。相對于MP3編碼技術,AAC支持DRM數字版權管理,可以幫助在線音樂發行服務商管理音樂的播放授權。AAC格式的音頻文件相比MP3文件體積更小,音質更佳,支持多聲道,編碼效率更高。AAC編碼技術的最大推動者是蘋果公司,其最著名的音樂商店iTunes Store全面提供AAC格式音樂。
AC3技術(Audio Coding 3)是杜比公司開發的高級音頻壓縮技術,就是我們常說的杜比數碼(Dolby Digital),它可以對6個比特率最高為448kbps的單獨聲道進行編碼。AC3是一種環繞聲制式,該環繞聲系統有5個全頻域聲道和1個超低音聲道組成,被稱為5.1聲道。六個聲道的信息在制作過程中全部數字化,信息損失很少,全頻段的細節十分豐富。AC3的壓縮率與MP3相似,被廣泛應用于電影電視領域,提供環繞聲的效果。
DTS(Digital Theater System,數字化影院系統)是美國DTS公司的音頻編碼技術,是DVD和藍光的強制音頻標準。DTS的多聲道環繞聲技術采用聲音相關性高的壓縮數據,采樣率在24 bit下達到192KHz,聲音可被量化為16,777,216個級別。這種巨大的差異會使聲音能夠被更真實的記錄下來,并且更平滑、更具動態效果,使聲音還原更接近于原始的效果。5.1聲道的DTS DigitalSurround早在DVD時代就與優質的視聽享受畫上等號,藍光格式出現之后,更被選定為必備音頻格式。
DRA技術是DRA多聲道數字音頻編解碼技術同時支持立體聲和多聲道環繞聲的數字音頻編解碼,它的特點是用很低的解碼復雜度實現了國際先進水平的壓縮效率。由于DRA技術編解碼過程的所有信號通道均有24 bit的精度容量,故在碼率充足時能提供超出人耳聽覺能力的音質。DRA技術可應用于數字電視、數字音頻廣播、數字電影院、網絡流媒體、IPTV及移動多媒體等領域。DRA技術已在國內外申請發明專利62項,已獲正式頒布的標準有國際標準2項、國家標準2項及行業標準3項。
(二)常用音頻編碼技術比較
主要音頻編碼技術對比如下表:
表1常用音頻編碼技術比較
AAC | AC3 | MP3 | FLAC | DTS | DRA | |
支持廠商 | 蘋果 | 杜比 | MPEG | Banner | DTS | 廣晟數碼 |
壓縮比 | 高(18:1) | 一般(10:1) | 一般(12:1) | 低(1.7:1) | 低(4:1) | 高(18:1) |
帶寬要求 | 低 | 一般 | 一般 | 極高 | 高 | 低 |
音質 | 一般 | 一般 | 差 | 極好 | 好 | 較好 |
支持聲道 | 5.1 | 5.1 | 2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.1 |
媒體資源 | 豐富 | 一般 | 豐富 | 一般 | 一般 | 極少 |
專業設備 | 多 | 一般 | 多 | 多 | 一般 | 少 |
終端設備 | 極多 | 極多 | 極多 | 一般 | 一般 | 極少 |
播放軟件 | 多 | 多 | 極多 | 一般 | 一般 | 無 |
授權情況 | 編解碼設備及軟件 | 終端收費 | 專利過期 | 免費 | 終端收費 | 終端收費 |
產業成熟度 | 成熟 | 較成熟 | 成熟 | 一般 | 較成熟 | 不成熟 |
數據來源:賽迪顧問整理,2017,03
通過技術比較,可以清晰看到,具有中國自主知識產權的DRA編碼技術同其他核心技術相比,在壓縮比和音質方面均有一定的優勢,位于國際領先水平。但在產業化發展方面相對落后,媒體資源、專業設備及終端方面布局極少,產品及內容方面很不成熟,沒有找到符合自身的發展模式,制約了DRA技術的發展。
二、中國自主知識產權音頻技術產業化困難重重
(一)未有效打通音頻全產業鏈
在音頻產業領域,按照傳播渠道不同,又分為廣電系統、互聯網、院線和本地化四種傳播渠道。國產的DRA技術在產業化市場推廣中選擇從廣電系統開始,較多布局在廣電系統,其他領域幾乎沒有涉及,并且遲遲沒有進入市場化程度高的互聯網領域,產業鏈布局不夠完整,影響技術推廣和市場影響力。
(二)專利收費未形成有效模式
杜比及DTS等企業機構在國際中的主要盈利點是基于技術產生的內容和產品在產業中的廣泛布局,來收取高額的專利費用。在中國,在音視頻行業中國家對下游重點廠商支持發展的考慮,音頻專利技術收費有一定的困難。另外,收費對象及收費方式還沒有形成相互認可的固定模式,DRA的解碼器集成在芯片里,給予芯片廠技術支持,但最終收費的是沒有提供過服務的終端廠家,在這方面需要與下游廠商達成一致。
(三)品牌效應不夠,未形成固定客戶群體
DRA技術發展了十幾年,但是在市場中的認知度不夠,沒有形成相應的品牌效應。這是由于一方面產業鏈中缺乏DRA的媒體內容,無法聚集消費群體,從而沒有形成市場空間。另一方面是公司專注于專利技術與國內外標準的申請,未進行市場宣傳,缺乏傳播渠道,雖然技術方面有一定的先進性,但沒有真正形成品牌效應。
三、賽迪建議
(一)緊抓市場需求,注重高品質音頻市場拓展
目前,全高清電視機基本已經普及,高質量網絡視頻已經全面提供1080p高清片源,有線電視節目基本普及標清,正在快速向高清時代邁進。但音頻質量并沒有有效提高,目前大多數電視節目仍采用單聲道音頻,效果嚴重影響用戶體驗。而在互聯網領域,在線音樂業務快速增長,在2016年,中國在線音樂市場規模超過60億元,巨大的市場為音頻技術發展提供了機會。隨著在線音樂品質不斷提升,越來越多的用戶開始關注高品質音頻,對高品質音頻需求不斷增長,市場也即將爆發。DRA技術能夠在較小的帶寬下提供高品質的音樂,正好可以滿足市場的需求,因此,應該在開放的環境中,保證對自身技術的控制權,通過互聯網運營來獲得用戶。
(二)加強技術研發,緊跟國際先進水平
音頻傳輸段的編解碼技術雖然是核心技術,但是市場的需求并不是單一的傳輸段技術,對音效進行渲染和增強的外圍技術也是讓用戶買單的重要力量。另外,隨著帶寬的不斷擴大,低碼率高音質的DRA技術的進一步提升的迫切性有所減緩,反而新型視頻模式,如3D和VR帶來了新的音頻技術需求。因此,需要持續進行技術研發,側重于外圍支持技術開發,增加產品附加值,保證國產技術在市場上的領先性。
(三)注重技術服務,提供音頻一體化解決方案
在音頻應用解決方案領域,杜比、DTS、Sony、Bose、JBL等均有各自不同的解決方案,布局范圍涉及到家庭影院、汽車、個人播放器、智能手機等各個角落,能夠營造良好的回放音效、構建環繞立體聲和虛擬環繞立體聲效果、減少環境噪聲,提升音樂的收聽音質。這些音頻解決方案需要的場景非常廣泛,市場需求極大,而且后期回放音質的改善更容易引起用戶的注意,得到用戶的好評。因此,可以在這一領域注重提供音頻的一體化解決方案,提升市場的占有率,營造良好的客戶基礎。
(四)加大品牌宣傳,推廣國產音頻核心技術
在產業化進程中,將品牌推廣與技術授權捆綁,注重與國際大品牌的合作關系,借助他們的品牌影響力,樹立高端品牌形象。圍繞“民族品牌”、“自主研發”、“聽中國人自己的聲音”等主題拍攝系列品牌宣傳片,打造國產音頻品牌。打造DRA專區,與內容合作伙伴共同推廣,以DRA技術具有低帶寬、高品質的特點為亮點,與設備廠商和音樂內容提供商共同推出音樂專區,大力推廣國產品牌。